Caracterização geoquímica e geocronológica do embasamento mesoproterozóico da parte norte da serrania de San Lucas (Colômbia)

Abstract

A Serrania de San Lucas (SSL) é o extremo mais setentrional da Cordilheira Central Colombiana e é considerada como parte do Terreno Chibcha, caracterizado por rochas de meio a alto grau do Mesoproterozóico Superior-Neoproterozóico Inferior. Na parte norte da SSL aflora um conjunto de rochas composto por granito-gnaisse e rochas metamáficas que incluem metamonzogabro, anfibolito e granulito retrogradados, intrudidos por um batólito granodiorítico. Altos teores de elementos traço incompatíveis permitem classificar as rochas graníticas gnáissicas na categoria tipo A, enquanto que os padrões nos diagramas multi-elementos indicam uma afinidade com OIB para as rochas metamáficas. No entanto, essas mesmas feições geoquímicas e valores do índice de saturação de alumínio e a razão MgO/TiO2 no granito-gnaisse sugerem a presença de materiais relacionados a arco e/ou sedimentares na fonte que deu origem aos magmas precursores das rochas félsicas e máficas. Levando em conta essas características e alguns outros exemplos da literatura, estas rochas podem ser relacionadas a um contexto tectônico pós-colisional, tendo sido geradas a partir de magmas com influência de materiais de arco e/ou orogênicos. Análises de U-Pb em zircão sugerem idades de cristalização entre 1.54 e 1.50 Ga para os protólitos do granito-gnaisse e o metamonzogabro. Adicionalmente, valores de εNd(T) entre +2.3 e +4.7 e razões iniciais 87 Sr/ 86 Sr entre 0.7020 e 0.7037 (este último sendo o caso das rochas metamáficas) sugerem uma origem mantélica para os dois tipos de rochas, as quais possuem um caráter esencialmente juvenil como indicado por valores de TDM entre 1.5 e 1.7 Ga. Uma correlação geoquímica e geocronológica entre as rochas graníticas estudadas e a Suíte Granítica tipo A do Rio Uaupés (~1.52 Ga) na Província Rio Negro do Cráton Amazônico pode ser estabelecida, o que permite inferir um transporte desde o sul para o Terreno Chibcha como indicado por modelos anteriores. Bordas metamórficas em zircões do granito-gnaisse e o metamonzogabro apresentaram idades entre 1180 e 930 Ma consistentes com idades de terrenos metamórficos relacionados no Equador, Venezuela, Perú, México e América Central. Esses terrenos são considerados como parte da margem noroeste de Amazônia durante a sua colisão com Báltica no contexto da Orogenia Grenvilliana/Sveconorueguesa relacionada à conformação final de Rodínia. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The San Lucas Range (SLR) makes up the northernmost end of the Colombian Central Cordillera and is regarded as a part of the Chibcha Terrane, which is characterized by medium- to high-grade Upper Mesoproterozoic-Lower Neoproterozoic rocks. To the north of the SLR, outcrops of granite-gneiss and metamafic rocks including retrograded metamonzogabbro, amphibolite and granulite can be found, all those units being intruded by a granodioritic batholith. High amounts of incompatible trace elements allow classifying the granite-gneissic rocks into the A-type category, while the multi-element diagram patterns of the metamafic rocks indicate an affinity with OIB. However, the same geochemical proxies and values of the aluminum saturation index and MgO/TiO2 ratios in the granite-gneiss suggest the presence of arc-related/sedimentary materials within the source from which the precursor magmas of both the felsic and mafic rocks were originated. Taking into account these features and some other examples within the literature, these rocks might be related to a post-collisional context, having been generated from magmas influenced by arc-related and/or orogenic components. U-Pb zircon geochronology suggests crystallization ages between 1.54 and 1.50 Ga for the protoliths of the granite-gneiss and the metamonzogabbro. Furthermore, values of εNd(T) between +2.3 and +4.7 and 87 Sr/86 Sr initial ratios from 0.7020 to 0.7037 (the latter being the case of the metamafic rocks) suggest a mantle origin for both rock types, which display an essentially juvenile nature as indicated by values of TDM between 1.5 and 1.7 Ga. A geochemical and geochronological correlation between the studied granitic rocks and the A-type Rio Uaupés Granitic Suite (~1.52 Ga) in the Rio Negro Province of the Amazonian Craton can be established, thus constraining a provenance from southern latitudes for the Chibcha Terrane as stated by earlier models. Metamorphic rims of zircons from both the granite-gneiss and the metamonzogabro yielded ages between 1180 and 930 Ma, which are consistent with ages of related metamorphic terranes in Ecuador, Venezuela, Perú, México and Middle America. These terranes are regarded as part of the northwestern border of Amazonia during its collision with Baltica in the context of the Grenvillian/Sveconorwegian Orogeny related to the final assembly of Rodinia. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN

La Serranía de San Lucas (SSL) constituye el extremo más septentrional de la Cordillera Central Colombiana y es considerada como parte del Terreno Chibcha, caracterizado por rocas de medio a alto grado del Mesoproterozoico Superior-Neoproterozoico Inferior. En la parte norte de la SSL aflora un conjunto de rocas compuesto por gneiss granítico y rocas metamáficas incluyendo metamonzogabro, anfibolita y granulita retrogradadas, intruídas por un batolito granodiorítico. Altos contenidos de elementos traza incompatibles permiten clasificar las rocas graníticas dentro de la categoría tipo A, mientras que los patrones de diagramas multielementos indican una afinidad con OIB para las rocas metamáficas. No obstante, esas mismas características geoquímicas y valores del índice de saturación de aluminio y la razón MgO/TiO2 en el gneiss granítico sugieren la presencia de materiales de arco y/o sedimentarios en la fuente que dió origen a los magmas precursores de las rocas félsicas y máficas. Teniendo en cuenta esas características y algunos ejemplos de la literatura, estas rocas pueden ser relacionadas a un contexto tectónico post-colisional, habiendo sido generadas a partir de magmas con influencia de componentes de arco y/o orogénicos. Análisis de U-Pb en zircón sugieren edades de cristalización entre 1.54 y 1.50 Ga para los protolitos del gneiss granítico y el metamonzogabro. Adicionalmente, valores de εNd(T) entre +2.3 y +4.7 y razones iniciales 87 Sr/86 Sr entre 0.7020 y 0.7037 (siendo este último el caso de las rocas metamáficas) sugieren un origen mantélico para ambos tipos de rocas, las cuales poseen un carácter esencialmente juvenil según valores de TDM entre 1.5 y 1.7 Ga. Una correlación geoquímica y geocronológica entre las rocas graníticas estudiadas y la Suite Granítica tipo A del Río Uaupés (~1.52 Ga) en la Provincia Río Negro del Craton Amazónico puede ser establecida, lo que permite inferir un transporte desde el sur para el Terreno Chibcha como había sido ya indicado por modelos anteriores. Bordes metamórficos en zircones del gneiss granítico y el metamonzogabro proporcionaron edades entre 1180 y 930 Ma, las cuales son consistentes con edades de terrenos metamórficos relacionados en Ecuador, Venezuela, Perú, México y Centroamérica. Estos terrenos son considerados como parte de la margen noroeste de Amazonia durante su colisión con Báltica en el contexto de la Orogenia Grenvilliana/Sveconoruega relacionada a la conformación final de Rodinia.